TC4(Ti-6Al-4V)是一種綜合性能良好的馬氏a/3型兩相鈦合金，使用溫度可達450。廣泛應用于航空工業(yè)的重要結構件，如機翼葉片、航空發(fā)動(dòng)機輪盤(pán)等。由于TC4鈦棒為兩相鈦合金，如果微觀(guān)區域成分不均勻，必然導致宏觀(guān)組織和微觀(guān)結構異常，從而導致異常區域與正常區域的硬度存在顯著(zhù)差異，使材料整體表現出不均勻的性能，最終導致疲勞裂紋源，給零件的安全帶來(lái)極大隱患，降低合金的使用壽命。針對某TC4鈦合金棒材產(chǎn)品低倍檢驗中發(fā)現的黑色條紋缺陷，為準確判斷缺陷類(lèi)型，采用金相顯微鏡觀(guān)察金相組織，確定金相組織異常區域。然后用掃描電鏡分析了黑色條紋區富鉬貧鋁的化學(xué)成分偏析缺陷。通過(guò)顯微硬度測試，確定黑色條紋區域的成分偏析是非脆性偏析。

實(shí)驗結果表明，根據上述方法可以有效地確定TC4鈦合金的成分偏析及其類(lèi)型。并且確定這種類(lèi)型的缺陷不會(huì )影響使用，并且可以在移除后交付。通過(guò)控制鈦合金鑄錠原料的選擇、材料混合、電極制備和熔煉過(guò)程中的電壓和電流，可以減少或消除此類(lèi)缺陷。鈦合金的偏析根據偏析部位與正常區硬度的不同，可分為硬偏析(硬度高于正常區，也叫脆性偏析)和軟偏析(硬度低于正常區，也叫非脆性偏析)。如果產(chǎn)品中只有非脆性偏析，且所有性能符合產(chǎn)品標準要求，則在偏析消除后，產(chǎn)品仍可交付使用。脆性離析不允許拆除后交付，應分批丟棄。

A.對于目測發(fā)現的TC4鈦棒黑色條紋缺陷，通過(guò)金相顯微鏡觀(guān)察組織，缺陷區域與正常區域差別不大，無(wú)法判斷缺陷類(lèi)型；此外，通過(guò)掃描電子顯微鏡分析鈦棒的缺陷區域的化學(xué)成分，發(fā)現缺陷區域是富含重且貧鋁的化學(xué)元素偏析。最后結合顯微硬度測試，確定TC4鈦棒的偏析類(lèi)型為富鋁貧鋁的非脆性偏析。通過(guò)顯微組織觀(guān)察、微區成分分析和顯微硬度測試，可以有效地確定TC4鈦合金的成分偏析及其類(lèi)型。

B.TC4鈦合金棒材中的偏析為富重貧鋁的非脆性偏析，不影響使用，切割后可連續輸送；通過(guò)控制原料選擇、混合和電極制備參數以及熔煉過(guò)程中的電壓和電流，可以減少或消除這種缺陷。